Результаты анализа образцов почвы, отобранных на расстоянии нескольких метров от дороги, показывают тридцати кратное превышение концентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почве незагрязненных районов. По данным агрохимической службы России (1997), почти 0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и другими тяжелыми металлами. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоактивными изотопами в результате Чернобыльской катастрофы.
В немалой степени загрязняет окружающую среду добыча, а также переработка нефти. Это природное ископаемое постоянно разливается, что приводит к засолению почвы. Загрязнение нефтью почвы образуется, когда пятно достигает берега или при выбросе продуктов непосредственно на землю. При попадании на землю, нефтепродукты не успевают обрабатываться ультрафиолетом, утекают в почву. Глубина залегания отходов составляет от 12 см до 1 метра. Особенно опасно проникновение самой нефти. Легкие компоненты опускаются в глубь, а тяжелые мешают их испарению, образуя мертвую зону недалеко от поверхности. Сначала погибает микрофлора, затем -- растения. При небольшой толщине корки за год образуется перегной. Тогда слой постепенно разрушается. Выбросы нефти в экосистемы истощают природные ресурсы, ухудшают их качество.
Загрязнение происходит и при сжигании на месторождениях попутного газа. Цветные и тяжелые металлы попадают в окружающую среду в результате выбросов таких предприятий: черной металлургии, машиностроения, металлообработки, а также нефтехимической, химической, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей и многих других отраслей промышленности.
В результате обработки полей инсектицидами и пестицидами, а также при внесении удобрений происходит отравление плодородных слоев особо токсичным элементом - мышьяком. Это же вещество попадает в окружающую среду в результате производства стекла, пигментов, дубильных веществ, родентицидов и фунгицидов. Экологическое положение значительно ухудшается в случае аварий на транспорте и трубопроводах, перемещающих неорганические и органические вещества, а также на АЭС.
Значительным источником вредных веществ являются места, где производится хранение и уничтожение промышленных, фармацевтических и бытовых отходов. В стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50 млн тонн особо токсичны. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами, которые интенсивно загрязняют почвы, способность которых к самоочищению, как известно, ограничена. [2, с.36]
Негативно влияют на экосистему и хранилища различных отравляющих компонентов.
1.3 Контроль загрязнения почвы
Целью контроля загрязнений является выявление и предупреждение отрицательного воздействия на биосферу. Сегодня вопрос взаимодействия человека с природой находится под пристальным контролем общества. Особую остроту приняла проблема загрязнения почв, и методы ее решения позволят сохранить качество жизни.
Исследования состояния почв в сельскохозяйственных районах, включают в себя измерения остаточного количества ДДТ и его метаболитов, гексахлорцикло-гексана, гранозона, метафоза и других пестицидов, тяжелых металлов, полициклических углеводородов, а также определение показателей качества почв. Обязательны они и в зонах, приближенных к городам и промышленным предприятиям. Почва исследуется на содержание тяжелых металлов, бензапирена, полихлорбифенилов. Санитарный контроль загрязнения почвы в условиях городов осуществляется санэпедимслужбой. Под ее контролем находятся также транспортировка отходов, согласование мест складирования, захоронения и переработки.
Кроме того, немаловажное значение имеет контроль за загрязнением почвы, производимый на фоновом уровне. Он отражает данные о загрязнении атмосферы, и, как следствие этого, - почвенного слоя. Для этого проводится отбор месячных выпадений из воздуха и проб снега.
Исследования грунта в санитарно-защитной зоне любого предприятия ставят своей целью выявление значений предельно допустимых сбросов и выбросов. Требования к контролю и охране почв от загрязнения предусматривают и проверку на наличие канцерогенных веществ. Их присутствие определяется по наличию бензапирена.
Для того чтобы определить загрязненность изучаемой территории, производят отборы проб грунта. Рекомендации по контролю загрязнения почв, которые указаны в специально разработанных инструкциях, указывают на необходимость проведения их химического анализа. Он позволит определить предельно допустимую концентрацию (ПДК) токсичных веществ.
Забота о сохранении почвенного плодородия требует постоянного контроля за состоянием почвы. Контроль за загрязнением нельзя отделять от наблюдений за параметрами, характеризующими плодородие почв и их устойчивость к внешним воздействиям. Иначе никогда не удастся выявить факторы, наиболее опасные для почвенного покрова. [2, с.97]
Глава 2. Зависимость здоровья населения от загрязненных почв
2.1 Влияние загрязненных почв на экосистему и здоровье человека
Как было сказано выше, результатом развития технического прогресса является значительное загрязнение почв.
Рассмотрим подробнее основные загрязнители почвы и их влияние на экосистему и здоровье человека:
1. Пистициды (ядохимикаты).
Загрязнение почвы пестицидами очень распространенное явление в сельской местности. В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства 100 тыс. т., что вызывает разнообразное загрязнение. В России на одного жителя в год приходится около 1 кг пестицидов, во многих других развитых промышленных странах мира эта величина существенно выше. Мировое производство пестицидов постоянно растет. Увеличивается и число их типов. Например, в США их количество достигло 900. По мнению ученых, подавляющая часть применяемых пестицидов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя виды-мишени. В растения пестициды способны проникать из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь.
Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов. В результате наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения, а также развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены. [3, с. 105]
Но тем не менее человек старается использовать значительно больше пестицидов, чем это необходимо, и еще более усугубляет проблему. [5]
Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения, которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. В ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, а в более высоких концентрациях обладают выраженными мутагенными и канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически, что может представлять серьезную опасность для здоровья будущих поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них в нашей стране и в ряде других стран запрещено. [1, с.108]
Растительный покров очень чувствительный к действию пестицидов, причем не только в зонах его применения, но и в местах, достаточно удаленных от них, из-за переноса загрязняющих веществ ветром или поверхностным стоком воды. Таким образом, можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения. Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для всей фауны и флоры.
2. Минеральные удобрения. Микроэлементы.
Химический состав почвы постоянно меняется под воздействием самых разнообразных факторов. В связи с этим при избытке или недостатке микроэлементов у человека могут развиваться некоторые заболевания. Например, при недостатке йода в составе почвы у человека может развиваться зобная болезнь или умственная неполноценность. При недостаточном количестве фтора в почве значительно повышается вероятность развития зубного кариеса. И наоборот -- при чрезмерных количествах фтора, попадающих в организм, может нарушаться структура костной ткани. Избыток азота приводит к нарушениям в работе кровеносной системы.
Особенно большое влияние на состав почвы оказывает деятельность человека и техногенной цивилизации. [3, с. 108]
Минеральными удобрениями загрязняются почвы, если их используют в неумеренных количествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1970) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов. смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и других элементов.
В последнее время выявлен еще один неблагоприятный аспект неумеренного потребления минеральных удобрений, и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов - закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека. Так, при поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности возникновение метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и другие токсичные соединения азота. Клинические признаки интоксикации нитритами обусловлены острой гипоксией (одышка, цианоз, тахикардия, гипотония). Высокие дозы нитритов и нитратов вызывают внутриутробную гибель плода и отставание в развитии потомства у экспериментальных животных. [1, c.110]
3. Отходы и отбросы производства.
К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства - токсические отходы, в составе которого имеются ядовитые вещества, приносящие вред почве и живым организмам. Контакт человека с разложившимися токсинами приводит к развитию опасных заболеваний и постепенно разрушает окружающую среду. Ядовитыми выбросами считаются не только продукты промышленной деятельности, но и бытовые предметы, с которыми человек встречается ежедневно. К ним относятся градусники, батарейки, лампочки или посуда, в которых хранились моющие средства. Не зря эти продукты нельзя выбрасывать в общий мусорный контейнер. Неправильная утилизация, хранение также приводят к гибельным последствиям, поэтому тщательная переработка токсичного мусора играет важную роль.
В нашей стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более; 50 млн. т. особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, а их способность к самоочищению, как известно, ограничена. [5]
4. Газо-дымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Тяжелые металлы.
Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы. (Таблица 1) [1, c. 150]
5. Нефть и нефтепродукты.
Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье и др. Причины загрязнения - аварии на магистральных и внутрипромысловых нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т.д. Особенно опасно проникновение самой нефти в почву. Легкие компоненты опускаются в глубь, а тяжелые мешают их испарению, образуя мертвую зону недалеко от поверхности. Сначала погибает микрофлора, затем -- растения. При небольшой толщине корки за год образуется перегной. Тогда слой постепенно разрушается.
Заражение почвы нефтью снижается видовое разнообразие, изменяется состав ареалов обитания. В результате, например, в отдельных районах Тюменской и Томской областей концентрации нефтяных углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150- 250 раз. На тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5%, т. е. на 6 млн га, замазученными оказались 30 тыс. га.